LVM FS NFS CIFS NAS 等存储概念解析

随笔3个月前发布 渡渡
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存储:

     LVM:存储的格式,块存储。
     FS: 文件系统,在LVM的创建的磁盘的基础上,安装FS,形成了文件存储。
     NFS:Unix 系统间实现磁盘文件共享的一种方法,支持应用程序在客户端通过网络存取位于服务器磁盘中数据的一种文件系统协议。其实它包括许多种协议,最简单的网络文件系统是网络逻辑磁盘,即客户端的文件系统通过网络操作位于远端的逻辑磁盘,如 IBM SVD(共享虚拟盘)。在文件存储所在的服务器安装NFS服务并启动,可以实现将文件存储在Linux系统间进行共享。
     CIFS: NT,Linux系统间实现磁盘文件共享的一种方法,支持应用程序在客户端通过网络存取位于服务器磁盘中数据的一种文件系统协议。在文件存储所在的服务器安装CIFS服务并启动,可以实现将存储在NT系统上的文件进行共享。
     NAS: Network Attached Storage:网络附属存储)是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。按字面简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”。
它是一种专用数据存储服务器。
它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。
其成本远远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。
    NAS 被定义为一种特殊的专用数据存储服务器,包括存储器件(例如磁盘阵列、CD/DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。
    NAS 通常在一个 LAN 上占有自己的节点,无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据,在这种配置中,NAS 集中管理和处理网络上的所有数据,将负载从应用或企业服务器上卸载下来,有效降低总拥有成本,保护用户投资。
    NAS 本身能够支持多种协议(如 NFS、CIFS、FTP、HTTP 等),而且能够支持各种操作系统。通过任何一台工作站,采用浏览器就可以对 NAS 设备进行直观方便的管理。

共享存储LVM的问题:
    两台服务器共享一个外部存储(光纤连接),在其中一台上把存储做成lvm,在另一台上能看到吗?谢谢
    可以看到,不过不一定是Active状态,vgchange -ay 一下就可以了。不过如果上面的lv是普通的文件系统的话,是不能两边同时挂载的,否在可能会损坏数据。
    试过了,两是可以看到lvm的,并且都能mount上,但是有一个问题,一台主机上写的文件在另一台上看不到,必须umount再mount才可以看到,如何让他们实时显示就像NFS共享一样
    如果要象NFS那样,需要特殊的文件系统,比如:GFS2、OCFS2等集群文件系统,可以并发访问。如果没有集群文件系统的支持,2边同时mount后进行读写,将有可能造成整个文件系统的损坏。
    我用过ocfs2,但是发现其速度比较慢,dd一个大的文件,大概在2M/s左右,而且还和同时挂载的节点数量有关。不知道gfs2速度怎么样??

NAS 是如何运作的?

硬件

预先配置好的存储软件将安装在专用硬件上。该硬件被称为 NAS 机箱、NAS 设备、NAS 服务器或 NAS 头,其本质上只是一个包含存储磁盘或驱动器、处理器和随机存取存储器(RAM)的服务器。

软件

NAS 和通用服务器存储之间的主要区别在于软件。NAS 软件部署在轻量级操作系统(OS)上,而后者通常嵌入在硬件中。通用服务器具有完整的操作系统,它们每秒发送和接收数千个请求(其中一部分可能与存储有关),而 NAS 机箱仅发送和接收两种请求:数据存储和文件共享。

协议

LVM FS NFS CIFS NAS 等存储概念解析

 

NAS 机箱会根据数据传输协议进行格式化,以便按照相应的标准方式在设备间发送数据。客户端可以通过交换机来访问这些协议。交换机则是一个中央服务器,可用于连接所有设备并路由请求。数据传输协议基本上都能让您访问其他电脑上的文件,就像这些文件在您自己的电脑上一样。

一个网络可以运行多种数据传输协议,但是大多数网络基本上都会运行这 2 种:互联网协议(IP)和传输控制协议(TCP)。TCP 会先将数据并入数据包,然后再通过 IP 进行发送。请将 TCP 数据包想象成经过压缩的 zip 文件,并将 IP 想象成电子邮件地址。如果您的祖父母不会使用社交媒体,也无法访问您的个人云,那么您必须通过电子邮件向他们发送度假照片。发送前,您可以将这些照片打包到 zip 文件中,无需一张张地发送。TCP 也会采用类似方式:先将文件并入数据包,再通过 IP 在网上发送。

跨协议发送的文件可以采用以下格式:

网络文件系统(NFS):该协议是 Linux 和 UNIX 系统的常用协议。作为一个供应商中立型协议,NFS 适用于所有硬件、操作系统或网络架构。
服务器消息块(SMB):大多数使用 SMB 的系统运行的都是 Microsoft Windows,该协议在 Windows 中被称为”Microsoft Windows 网络”。SMB 是基于通用互联网文件共享(CIFS)协议开发的,所以它也被称为 CIFS/SMB 协议。
Apple 文件传输协议(AFP):运行 macOS 的 Apple 设备的专有协议。

NAS 的优点

横向扩展功能:为 NAS 增加存储容量就和增加硬盘一样简单。您不必升级或更换现有的服务器,即可在不中断网络的情况下启用新的存储。
高性能:由于 NAS 专门用于提供文件服务,所以其他联网设备无需再提供文件服务。由于 NAS 会针对具体用例(如大数据或多媒体存储)进行精调,所以客户可以获得更好的性能。
易于设置:NAS 架构往往会通过经简化的脚本来交付,或以简化版操作系统的预安装设备的形式来交付,因而可以大幅缩短存储的设置时间和系统的管理时间。
可访问性:所有联网设备都可以访问 NAS。
容错性:可以对 NAS 进行格式化,以支持复制磁盘、独立磁盘冗余阵列或纠删码,进而确保数据的完整性。

NAS 与云

NAS 本身并不是一种云。云是一种 IT 环境,可以抽象、汇集和共享整个网络中的可扩展资源。NAS 可以是云环境中的一个重要组成部分,尤其是当云提供商将存储作为基础架构即服务(IaaS)协议的一部分交付给客户时。

存储类型比较

存储区域网络

存储区域网络(SAN)可以提供块存储。块存储会将单个存储卷(如硬盘、虚拟存储节点或云存储池)拆分成被称为”块”的多个小卷,各个块可以采用不同的协议格式。例如,一个块可以采用 NFS 格式,另一个块可以采用 AFP 格式,第三个块则可采用 SMB 格式。这可以提高用户的选择灵活性,但也会增加块导航的难度,因为它们会使用任意分类来打包数据。

直接附加存储

直接附加存储(DAS)是指直接附加到单个计算机的存储。DAS 不联网,所以其他设备可以轻松地对其进行访问。DAS 是 NAS 的前身。每个 DAS 设备单独进行管理,而 NAS 机箱会负责管理所有设备。DAS 最常见的示例就是一台计算机上的硬盘驱动器。要使得其他计算机能够访问该驱动器上的文件,则必须通过物理方式将该驱动器从原始计算机中移除,然后再将该驱动器附加到新的计算机,否则用户必须在 2 台设备之间建立某种连接(在这一点上,DAS 和 NAS 之间的界线变得有点模糊)。

软件定义存储

软件定义存储(SDS)是一种独立于底层硬件来运行的存储管理软件。这意味着,SDS 可以安装在 NAS 机箱上,以便为特定工作负载定制硬件。安装 SDS 之后,存储硬件可以组建成集群,以使多个服务器能以单个系统的形式来执行特定的操作。例如,可以对一个服务器集群进行配置,用来托管用户目录和 NFS/CIFS 文件夹;同时针对块存储对另一个服务器集群进行配置,使之能够托管照片和多媒体。有些 NAS/SDS 解决方案甚至还能在 30 分钟或更短时间内整合并交付超过一千万亿字节的数据。

 

 

 

 

 

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